金属氧化物纳米材料载流子密度效应的SERS探究
发布时间：2020-12-05 03:32
表面增强拉曼散射（Surface-enhanced Raman scattering,SERS）是一种当分子吸附或靠近基底表面时其拉曼信号被极大增强的现象。自SERS被发现以来,由于其无与伦比的优势,SERS已经吸引了越来越多的研究兴趣且在众多领域应用愈发广泛。众所周知,增强基底对SERS而言尤为重要,SERS领域的每一个重大突破皆与增强基底的发展密不可分;由于金属氧化物低消耗且稳定等优势,已经发展为重要的SERS基底。电磁场增强与化学增强是广泛用于阐释SERS技术的增强机理,前者主要与材料的局域表面等离子共振（LSPR）有关,而电荷转移（CT）过程对后者而言是必须的。当纳米材料的自由载流子密度发生变化时,会对其LSPR产生影响或者强烈影响与CT密切相关的带隙结构。基于此,我们提出了利用SERS对金属氧化物纳米材料的载流子密度效应进行研究的设想。围绕该设想,我们构筑了一系列探针分子-金属氧化物纳米材料体系,对纳米材料进行自掺杂、外来杂质掺杂以及高压诱导来调节纳米材料的自由载流子密度,通过观察并分析探针分子的光谱变化,从而实现了对金属氧化物纳米材料自由载流子密度效应的研究。本研究对深入理...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
前言
中文摘要
Abstract
符号说明
第1章 绪论
1.1 表面增强拉曼效应
1.1.1 拉曼散射
1.1.2 表面增强拉曼光谱
1.1.3 SERS的增强机理
1.1.4 SERS增强基底的发展
1.2 载流子
1.2.1 载流子密度
1.3 基于SERS的载流子密度效应研究现状
1.4 论文选题及研究内容
第2章 自掺杂钼钨氧杂合物载流子密度效应的SERS探究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 样品制备
2.2.3 主要实验仪器
2.3 结果与讨论
2.3.1 MWO NMs的合成分析
2.3.2 MWO NMs的XRD、拉曼和紫外可见吸收光谱表征
2.3.3 MWO NMs的TEM和XPS表征
2.3.4 MWO NMs的SERS性能评估及其潜在应用
2.3.5 CT和EM对MWO NMs SERS的协同增强机制
2.4 结论
第3章 Ga掺杂ZnO纳米粒子载流子密度效应的SERS探究:掺杂诱导带隙收缩
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 样品制备
3.2.3 主要实验仪器
3.3 Ga掺杂ZnO NPs的表征
3.3.1 XRD表征
3.3.2 XPS和ICP测试
3.3.3 TEM和紫外-可见光谱测试
3.3.4 ZnO以及Ga掺杂ZnO NPs的拉曼光谱
3.3.5 吸附于纯ZnO和Ga掺杂ZnO NPs表面4-MBA的SERS光谱
3.3.6 增强机制和Ga掺杂对ZnO@4-MBA体系CT影响的探究
3.4 结论
2纳米粒子载流子密度的SERS探究">第4章 高压诱导调节TiO2纳米粒子载流子密度的SERS探究
4.1 简介
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 样品制备
4.2.3 实验仪器
4.3 结果与讨论
4.3.1 XRD、拉曼和TEM表征
2 NPs表面4-MBA的SERS光谱"> 4.3.2 常压下吸附于不同尺寸TiO2 NPs表面4-MBA的SERS光谱
2 NPs的紫外可见漫反射光谱表征"> 4.3.3 TiO2 NPs的紫外可见漫反射光谱表征
2 NPs与4-MBA固体粉末的高压拉曼光谱"> 4.3.4 表面修饰4-MBA分子后的TiO2 NPs与4-MBA固体粉末的高压拉曼光谱
2 NPs@4-MBA体系的高压诱导SERS光谱"> 4.3.5 TiO2 NPs@4-MBA体系的高压诱导SERS光谱
2@4-MBA体系增强机制的影响"> 4.3.6 压强对TiO2@4-MBA体系增强机制的影响
4.4 本章小结
2@N719@Ag体系的载流子密度">第5章 高压诱导调谐TiO2@N719@Ag体系的载流子密度
5.1 简介
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂
5.2.2 样品制备
5.2.3 主要实验仪器
5.3 结果与讨论
5.3.1 XRD与拉曼表征
2@N719和TiO2@N719@Ag体系的SERS表征"> 5.3.2 TiO2@N719和TiO2@N719@Ag体系的SERS表征
2@N719@Ag体系常压下的电荷转移度研究"> 5.3.3 TiO2@N719@Ag体系常压下的电荷转移度研究
5.3.4 TEM和紫外-可见吸收光谱表征
2@N719和TiO2@N719@Ag体系的自由载流子密度"> 5.3.5 高压诱导调谐TiO2@N719和TiO2@N719@Ag体系的自由载流子密度
2@N719和TiO2@N719@Ag体系的SERS增强机制分析"> 5.3.6 高压下TiO2@N719和TiO2@N719@Ag体系的SERS增强机制分析
5.4 本章小节
第6章 结论
参考文献
附录
作者简介及科研成果
致谢
本文编号：2898793
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
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前言
中文摘要
Abstract
符号说明
第1章 绪论
1.1 表面增强拉曼效应
1.1.1 拉曼散射
1.1.2 表面增强拉曼光谱
1.1.3 SERS的增强机理
1.1.4 SERS增强基底的发展
1.2 载流子
1.2.1 载流子密度
1.3 基于SERS的载流子密度效应研究现状
1.4 论文选题及研究内容
第2章 自掺杂钼钨氧杂合物载流子密度效应的SERS探究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 样品制备
2.2.3 主要实验仪器
2.3 结果与讨论
2.3.1 MWO NMs的合成分析
2.3.2 MWO NMs的XRD、拉曼和紫外可见吸收光谱表征
2.3.3 MWO NMs的TEM和XPS表征
2.3.4 MWO NMs的SERS性能评估及其潜在应用
2.3.5 CT和EM对MWO NMs SERS的协同增强机制
2.4 结论
第3章 Ga掺杂ZnO纳米粒子载流子密度效应的SERS探究:掺杂诱导带隙收缩
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 样品制备
3.2.3 主要实验仪器
3.3 Ga掺杂ZnO NPs的表征
3.3.1 XRD表征
3.3.2 XPS和ICP测试
3.3.3 TEM和紫外-可见光谱测试
3.3.4 ZnO以及Ga掺杂ZnO NPs的拉曼光谱
3.3.5 吸附于纯ZnO和Ga掺杂ZnO NPs表面4-MBA的SERS光谱
3.3.6 增强机制和Ga掺杂对ZnO@4-MBA体系CT影响的探究
3.4 结论
2纳米粒子载流子密度的SERS探究">第4章 高压诱导调节TiO2纳米粒子载流子密度的SERS探究
4.1 简介
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 样品制备
4.2.3 实验仪器
4.3 结果与讨论
4.3.1 XRD、拉曼和TEM表征
2 NPs表面4-MBA的SERS光谱"> 4.3.2 常压下吸附于不同尺寸TiO2 NPs表面4-MBA的SERS光谱
2 NPs的紫外可见漫反射光谱表征"> 4.3.3 TiO2 NPs的紫外可见漫反射光谱表征
2 NPs与4-MBA固体粉末的高压拉曼光谱"> 4.3.4 表面修饰4-MBA分子后的TiO2 NPs与4-MBA固体粉末的高压拉曼光谱
2 NPs@4-MBA体系的高压诱导SERS光谱"> 4.3.5 TiO2 NPs@4-MBA体系的高压诱导SERS光谱
2@4-MBA体系增强机制的影响"> 4.3.6 压强对TiO2@4-MBA体系增强机制的影响
4.4 本章小结
2@N719@Ag体系的载流子密度">第5章 高压诱导调谐TiO2@N719@Ag体系的载流子密度
5.1 简介
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂
5.2.2 样品制备
5.2.3 主要实验仪器
5.3 结果与讨论
5.3.1 XRD与拉曼表征
2@N719和TiO2@N719@Ag体系的SERS表征"> 5.3.2 TiO2@N719和TiO2@N719@Ag体系的SERS表征
2@N719@Ag体系常压下的电荷转移度研究"> 5.3.3 TiO2@N719@Ag体系常压下的电荷转移度研究
5.3.4 TEM和紫外-可见吸收光谱表征
2@N719和TiO2@N719@Ag体系的自由载流子密度"> 5.3.5 高压诱导调谐TiO2@N719和TiO2@N719@Ag体系的自由载流子密度
2@N719和TiO2@N719@Ag体系的SERS增强机制分析"> 5.3.6 高压下TiO2@N719和TiO2@N719@Ag体系的SERS增强机制分析
5.4 本章小节
第6章 结论
参考文献
附录
作者简介及科研成果
致谢
本文编号：2898793
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